Електроприводом з асинхронним двигуном

Основу станції релейного керування складають електромагнітні апарати. Нормальним вважається стан апарату з нульовим струмом через котушку. За умови протікання через котушку достатнього струму рухома механічна частина апарату змінює своє положення і стан однойменних контактів. Електромагнітне реле часу має додаткове електропровідне кільце навколо магнітопроводу, що уповільнює зміну магнітного потоку і затримує повернення механічної частини апарату у нормальний стан.

Логічне керування електродвигуном полягає у створенні умов замикання чи розмикання контактів у контурах статора та ротора.

За допомогою командоапарату КК задається підготовчий режим або одна з характеристик привода (“ 1в ”,” 2в ”,” 3в ”,” 1н ”,” 2н ”,” 3н ”,” 2дт ”,” 3дт1 ”, ” 3дт ” на рис. 4.2). КК має сім фіксованих положень керуючої рукоятки (“0”, {1,2,3} ”Вперед”, {1,2,3} ”Назад”). Відповідно електрична схема має сім вертикальних пунктирних ліній. КК має п’ять контактів, що на електричній схемі зображені як розриви горизонтальних ліній і позначені КК0, КК1, КК2, КК3, КК4. Крапка на пунктирній лінії під назвою контакту визначає позицію рукоятки КК, у якій цей контакт замкнено.

Автоматичне керування полягає у послідовному створенні характеристик “ 1в ”,“ 2в ”,“ 3в1 ”, ” 3в ” (“ 1н ”,“ 2н ”,” 3н1 ”,” 3н ”) (рис. 4.2) у режимах розгону, характеристик “ 2дт ”,” 3дт1 ”, 3дт ” під час динамічного гальмування або характеристик “ 1в ”(” 1н ”) у режимах гальмування противмиканням. Проміжні характеристики дозволяють обмежити струм двигуна і встановити межи змін моменту двигуна від М1 до М2.

Підготовчий режим встановлює робочий стан захисного реле РН. Для цього вмикаються рубильники 1Р,2Р і встановлюється у нульове положення КК. Котушка РН одержує живлення через контакти рубильника 2Р, запобіжники 2П, контакти командоапарату КК0, контакти реле 1РМ, 2РМ, 3РМ. Реле РН вмикається і своїм контактом забезпечує живлення власної котушки та котушок В, Н, Л, П, Т у робочих положеннях КК. Вимикання РН робить ввімкнення двигуна до мережі живлення неможливим. Це - “нульовий” захист від мимовільного запуску механізму подачею напруги живлення.

Режим розгону привода задається пересуванням рукоятки КК в одне із робочих положень. Наприклад, установлено “ 1 вперед ”. Замикаються контакти КК1 і по контуру через контакти РН, КК1, Д одержує живлення котушка контактора В. По контуру через контакти РН, КК1, В, Д одержує живлення котушка Л. Статор двигуна вмикається до мережі живлення з максимальним опором роторних контурів (R1+R2+R3). Через контакти РН, КК1, В, Л одержує живлення котушка Т і механізм звільняється від механічного гальма. Реалізується характеристика “ 1в ”, що сприяє “м’якому” замиканню зазорів у механізмі. У другому положенні рукоятки КК: додатково вмикається контакт КК3, одержує живлення котушка П, контактор П вмикається і закорочує ступінь роторного резистора, реалізується характеристика “ 2в ”. Частота обертання вала двигуна зростає. У третьому положенні рукоятки КК: додатково вмикається контакт КК4, одержує живлення котушка 1У, вмикається контактор 1У, закорочується ступінь роторного резистора, розривається контур живлення котушки 2РУ. Через термін часу контакти 2РУ забезпечують вмикання контактора 2У і повне закорочення додаткового роторного резистора. Реалізуються характеристики “ 3в1 ” та “ 3в ”.

Станція дозволяє автоматизацію процесу розгону у функції часу. Для цього досить переставити рукоятку командоапарату із нульового положення у третє, не затримуючись у проміжних. Послідовно, без помітної затримки у часі вмикаються контактори В, Л, Т, П. Двигун починає рух на характеристиці “ 2в ”. Після вмикання П втрачає живлення котушка 1РУ і через певний проміжок часу (Dt₁) замикає свої контакти у контурі котушки 1У. Вмикається 1У, відбувається перехід на характеристику “ 3в1 ”, втрачає живлення котушка 2РУ. Через наступний проміжок часу (Dt₂) замикаються контакти 2РУ у контурі котушки 2У. Додатковий роторний резистор закорочується. Встановлюється природна характеристика двигуна. Параметри реле часу 1РУ та 2РУ розраховуються таким чином, що перехід на наступну характеристику супроводжується встановленням моменту двигуна на рівні М1.

Аналогічно реалізується алгоритм керування у напрямку “ назад ”. Тільки замість КК1 вмикається КК2, а замість В - Н.

Режим електричного гальмування противмиканням виникає за умови перестановки рукоятки КК із положення “ 3 вперед ” у положення “ 3 назад ” чи навпаки. Виникає подвійна від пускової ЕРС тому, що ротор за механічною інерцією продовжує обертатись у попередньому напрямку, а магнітне поле статорних обмоток вже обертається у іншому. Напруга на котушку реле РП зростає, воно вмикається і своїми контактами розриває контур живлення котушок П, 1У, 2У. Установлюється максимальний опір роторного резистора, що обмежує струм обмоток. Режим зберігається доки частота обертання ротора не знижується до нуля. Гальмування противмиканням автоматизується за значенням частоти обертання ротора.

Станція дозволяє реалізувати динамічне гальмування після переведення рукоятки КК із робочого положення до нульового. Після вимикання котушок В (Н) та Л двигун вимикається із мережі живлення змінного струму. Вмикається контактор Д та вмикає статор двигуна до мережі постійного струму. Створюється режим динамічного гальмування. Ефективність гальмування регулюється за рахунок регулювання опору роторного резистора. Контакти Д створюють умови вмикання П (характеристика “ 2дт ”) і через проміжки часу, що створюють 1РУ, 2РУ - вмикання 1У, 2У (характеристики “ 3дт1 ”, ” 3дт ”). Загальна тривалість процесу залежить від реле часу РД, що замикає свій контакт у контурі Д під час рушійного режиму. Станція дає можливість негайно припинити режим динамічного гальмування, якщо рукоятка КК переведена у одне із положень рушійного режиму. На цей випадок котушка реле РБД одержує живлення через котушку В або Н. Стум такого контуру достатній для вмикання реле і не достатній для вмикання контактора. Контакт РБД розриває контур живлення котушки Д, динамічне гальмування припиняється, розмикаючий контакт Д шунтуєкотушку РБД ідозволяє вмикання В, Н, Л. Затримка переключень РБД у часі дозволяє уникнути коливальних режимів.

5. Зміст звіту